3. REDES CABEADAS

Existem basicamente 3 tipos diferentes de cabos de rede: os cabos de par

trançado (que são, de longe, os mais comuns), os cabos de fibra óptica (usados

principalmente em links de longa distância) e os cabos coaxiais, que são usados em cabos

de antenas para redes wireless e em algumas redes antigas.

Os cabos de rede transmitem sinais elétricos a uma frequência muito alta e a

distâncias relativamente grandes, por isso são muito vulneráveis a interferências

eletromagnéticas externas. Os cabos de par trançado são classificados em categorias, que

indicam a qualidade do cabo e a frequência máxima suportada por ele. Cada categoria é

composta por um conjunto de características técnicas e de normas de fabricação, que

precisam ser atendias pelos fabricantes.

3.1 Padrões

Existem diversas organizações, entidades governamentais e grupos de trabalho

que regulamentam e especificam os elementos da infra-estrutura utilizados em uma rede de

comunicação. Organizações internacionais como o IEEE

(InstituteofElectricalandElectronicEngineers), EIA/TIA (ElectronicIndustryAssociation e

Telecommunications Industries Association), UL (UnderwritersLaboratories), ISO/IEC

(International Standards Organization / InternationalElectrotechnicalCommission), criam

códigos e geram todas as especificações dos materiais utilizados, assim como os padrões

para a instalação.

Algumas empresas também desenvolvem especificações para conectores,

cabos, centros de distribuição, bem como informações detalhadas sobre as técnicas de

instalação, informações conhecidas como PremiseDistribution Systems (PDS) ou Sistemas

Básicos de Distribuição. As PDS consistem do cabeamento e dos diversos componentes

integrados que possibilitam a interligação dos diversos dispositivos que compõem uma rede

de computadores.

Essas arquiteturas precederam e serviram de referência para os trabalhos da

EIA/TIA, UL e ISO/IEC. Por exemplo, o conceito original de níveis (tipos de cabeamento) de

uma grande empresa do segmento de componentes para redes é usado atualmente nos

padrões EIA/TIA e do UL.

EIA/TIA

A EIA/TIA gerou os padrões 568 e 569 sobre as características físicas dos cabos

onde especifica categorias de cabeamento em cabos coaxiais, cabos de par trançado e

cabos de fibra óptica. O padrão EIA/TIA descreve tanto as especificações para performance

do cabo quanto sua instalação, porém esse padrão é flexível para que os responsáveis pelo

projeto da rede física façam suas opções por soluções mais viáveis e prevendo futuras

expansões.

UL (UnderwritersLaboratories)

O UL concentra-se em padrões de segurança, oferecendo programas de

certificação para avaliar o cabeamento de rede. Possui padrões de segurança para cabos

que estão de acordo com o código NEC (americano). Por exemplo, o UL 444 é o padrão de

segurança para cabos de comunicação e o UL 13 é o padrão de segurança para cabos

utilizados em circuitos de potência limitada. Os cabos para redes podem cair em qualquer

uma das duas categorias. O UL avalia amostras de cabos e depois conduz testes e

inspeções de acompanhamento, que servem como referência para os fabricantes e

integradores de sistemas.

As classificações do UL vão desde Nível I até V e têm a ver com performance e

segurança, portanto os produtos que têm nível UL também atendem às especificações NEC

apropriadas e aos padrões EIA/TIA para uma categoria específica. Cabos que possuem

classificações UL, exibem na camada externa as indicações Level I, LVL I ou LEV 1, por

exemplo.

ISO/IEC

A ISO/IEC desenvolveu um padrão de cabeamento denominado Cabeamento

Genérico para Instalação do Cliente (GenericCabling for CustomerPremises), denominado

de ISO/IEC 11801. A norma ISO/IEC 11801 é equivalente a EIA/TIA 568.

No Brasil, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) publicou a norma

NBR 14565, com o procedimento básico para elaboração de projetos de cabeamento de

telecomunicações para rede interna estruturada.

Códigos para Eletricidade

Passar cabeamento através da estrutura de edifícios implica no risco de

incêndios. Várias entidades e fabricantes têm estabelecido padrões de como um cabo deve

se comportar na presença de fogo. Um código de aceitação internacional é o NEC

(NationalElectricalCode), desenvolvido pelo NFPA (NationalFireProtectionAssociation) dos

Estados Unidos, que descreve vários tipos materiais a serem usados na produção dos

cabos.

Esse código estabelece, entre outras coisas, o limite de tempo máximo que um

cabo deve queimar após a chama ter sido aplicada. Os padrões NEC são listados em muitos

catálogos de cabos e acessórios, classificando categorias específicas de cabos de cobre

para determinados tipos de uso. Por exemplo, os cabos para redes locais estão geralmente

classificados na categoria do tipo CM (communications, ou comunicações), ou no tipo MP

(MultiPurpose, ou uso geral). Cada tipo de cabo possui ainda uma letra para designar seu

uso. Por exemplo, a letra P, no tipo CMP (Communications Plenum) indica um cabo com

propagação limitada de chamas e baixa produção de fumaça.

3.2 Tipos de Cabos

ü Cabo Coaxial

Os cabos coaxiais são cabos constituídos de 4 camadas: um condutor interno, o

fio de cobre que transmite os dados; uma cama isolante de plástico, chamada de dielétrico

que envolve o cabo interno; uma malha de metal que protege as duas camadas internas e,

finalmente, uma nova camada de revestimento, chamada de jaqueta.

Se você envolver um fio condutor com uma segunda camada de material

condutor, a camada externa protegerá a primeira da interferência externa. Devido a esta

blindagem, os cabos coaxiais (apesar de ligeiramente mais caros que os de par trançado)

podem transmitir dados a distâncias maiores, sem que haja degradação do sinal. Existem 4

tipos diferentes de cabos coaxiais, chamados de 10Base5, 10Base2, RG-59/U e RG-62/U.

Além da baixa flexibilidade e alto custo, os cabos 10Base5 exigem uma

topologia de rede bem mais cara e complicada. Temos o cabo coaxial 10base5 numa

posição central, como um backbone (traduzindo para português, espinha dorsal. designa o

esquema de ligações centrais de um sistema mais amplo, tipicamente de elevado), sendo as

estações conectadas usando um segundo dispositivo, chamado transceptor, que atua como

um meio de ligação entre elas e o cabo principal.

ü Cabo de par trançado

Os cabos de par trançados vem substituindo os cabos coaxiais desde o início da

década de 90. Hoje em dia é muito raro alguém ainda utilizar cabos coaxiais em novas

instalações de rede, o mais comum é apenas reparar ou expandir redes que já existem.

Mais adiante teremos um comparativo entre os dois tipos de cabos.

O nome “par trançado” é muito conveniente, pois estes cabos são constituídos

justamente por 4 pares de cabos entrelaçados. Veja que os cabos coaxiais usam uma malha

de metal que protege o cabo de dados contra interferências externas; os cabos de par

trançado por sua vez, usam um tipo de proteção mais sutil: o entrelaçamento dos cabos cria

um campo eletromagnético que oferece uma razoável proteção contra interferências

externas.

Cabo de Par Trançado

Além dos cabos sem blindagem (como o da foto) conhecidos como UTP

(UnshieldedTwistedPair), existem os cabos blindados conhecidos como STP

(ShieldedTwistedPair). A única diferença entre eles é que os cabos blindados além de

contarem com a proteção do entrelaçamento dos fios, possuem uma blindagem externa

(assim como os cabos coaxiais), sendo mais adequados a ambientes com fortes fontes de

interferências, como grandes motores elétricos e estações de rádio que estejam muito

próximas. Outras fontes menores de interferências são as lâmpadas fluorescentes

(principalmente lâmpadas cansadas que ficam piscando), cabos elétricos quando colocados

lado a lado com os cabos de rede e mesmo telefones celulares muito próximos dos cabos.

Quanto maior for o nível de interferência, menor será o desempenho da rede,

menor será a distância que poderá ser usada entre os micros e mais vantajosa será a

instalação de cabos blindados. Em ambientes normais porém os cabos sem blindagem

costumam funcionar bem.

ü Par trançado x Coaxial

Cada uma destas categorias de cabos possui algumas vantagens

edesvantagens. Na verdade, o coaxial possui bem mais desvantagens do que vantagens em

relaçãoaos cabos de par trançado, o que explica o fato dos cabos coaxiais virem tornando-

se cada vezmais raros. Numa comparação direta entre os dois tipos de cabos teremos:

Distância máxima: o cabo coaxial permite uma distância máxima entre os pontos de até

185metros, enquanto os cabos de par trançado permitem apenas 100 metros.

Resistênciaa interferências: Os cabos de par trançado sem blindagem são muito

maissensíveis à interferências do que os cabos coaxiais, mas os cabos blindados por sua

vezapresentam uma resistência equivalente ou até superior.

Mau contato: Usando cabo coaxial, a tendência a ter problemas na rede é muito maior, pois

estetipo de cabo costuma ser mais suscetível a mau contato do que os cabos de par

trançado. Outra desvantagem é que usando o coaxial, quando temos problemas de mau

contato no conector deuma das estações, a rede toda cai, pois as duas “metades” não

contam com terminadores nasduas extremidades. Para complicar, você terá que checar PC

por PC até encontrar o conector comproblemas, imagine fazer isso numa rede com 20

micros.

Usando par trançado, por outro lado, apenas o micro problemático ficaria isolado da rede,

poistodos os PCs estão ligados ao hub e não uns aos outros. Este já é uma argumento forte

osuficiente para explicar a predominância das redes com cabo de par trançado.

Custo: Os cabos coaxiais são mais caros que os cabos de par trançado sem blindagem,

masnormalmente são mais baratos que os cabos blindado. Por outro lado, usando cabos

coaxiais vocênão precisará de um hub. Atualmente já existem hubs de 8 portas por menos

de 100 reais, não émais um artigo caro como no passado.

Velocidade máxima: Se você pretende montar uma rede que permita o tráfego de dados a

100mbps, então a única opção é usar cabos de par trançado categoria 5, pois os cabos

coaxiais são limitados apenas 10 mbps. Atualmente é complicado até mesmo encontrar

placas de rede comconectores para cabo coaxial, pois apenas as placas antigas, ISA de 10

megabits possuem os doistipos de conector. As placas PCI 10/100 possuem apenas o

conector para cabo de par trançado.

ü Fibra Óptica

Ao contrário dos cabos coaxiais e de par trançado, que nada mais são do que

fios de cobre quetransportam sinais elétricos, a fibra óptica transmite luz e por isso é

totalmente imune a qualquertipo de interferência eletromagnética. Além disso, como os

cabos são feitos de plástico e fibra devidro (ao invés de metal), são resistentes à corrosão.

A distância permitida pela fibra também é bem maior: os cabos usados em redes

permitemsegmentos de até 1 KM, enquanto alguns tipos de cabos especiais podem

conservar o sinal por até5 KM (distâncias maiores são obtidas usando repetidores). Mesmo

permitindo distâncias tãograndes, os cabos de fibra óptica permitem taxas de transferências

de até 155 mbps, sendo especialmente úteis em ambientes que demandam uma grande

transferência de dados. Como não soltam faíscas, os cabos de fibra óptica são mais

seguros em ambientes onde existe perigo deincêndio ou explosões. E para completar, o

sinal transmitido através dos cabos de fibra é mais difícil de interceptar, sendo os cabos

mais seguros para transmissões sigilosas.

As desvantagens da fibra residem no alto custo tanto dos cabos quanto das

placas de rede einstalação que é mais complicada e exige mais material. Por isso,

normalmente usamos cabos depar trançado ou coaxiais para fazer a interligação local dos

micros e um cabo de fibra óptica para servir como backbone, unindo duas ou mais redes ou

mesmo unindo segmentos da mesma redeque estejam distantes.

O cabo de fibra óptica é formado por um núcleo extremamente fino de vidro, ou

mesmo de umtipo especial de plástico. Uma nova cobertura de fibra de vidro, bem mais

grossa envolve eprotege o núcleo. Em seguida temos uma camada de plástico protetor

chamada de cladding, uma nova camada de isolamento e finalmente uma capa externa

chamada bainha.

A luz a ser transmitida pelo cabo é gerada por um LED, ou diodo emissor de luz.

Chegando aodestino, o sinal luminoso é decodificado em sinais digitais por um segundo

circuito chamado defoto-diodo. O conjunto dos dois circuitos é chamado de CODEC,

abreviação decodificador/decodificador.

Existem dois tipos de cabos de fibra óptica, chamados de cabos monomodo e

multimodo, ou simplesmente de modo simples e modo múltiplo. Enquanto o cabo de modo

simples transmiteapenas um sinal de luz, os cabos multimodo contém vários sinais que se

movem dentro do cabo.

Ao contrário do que pode parecer à primeira vista, os cabos mono modo

transmitem mais rápido do que os cabos multimodo, pois neles a luz viaja em linha reta,

fazendo o caminho mais curto. Nos cabos multimodo o sinal viaja batendo continuamente

mas paredes do cabo, tornando-semais lento e perdendo a intensidade mais rapidamente.

Ao contrário do que se costuma pensar, os cabos de fibra óptica são bastante

flexíveis e podemser passados dentro de conduítes, sem problemas. Onde um cabo coaxial

entra, pode ter certezaque um cabo de fibra também vai entrar. Não é necessário em

absoluto que os cabos fiquem emlinha reta, e devido às camadas de proteção, os cabos de

fibra também apresentam uma boaresistência mecânica.

A velocidade de 155 Mbps que citei a pouco, assim como as distâncias máximas

dos cabos defibra, referem-se às tecnologias disponíveis para o uso em pequenas redes,

cujas placas e demaiscomponentes podem ser facilmente encontrados. Tecnologias mais

caras e modernas podematingir velocidades de transmissão na casa dos Terabits por

segundo, atingindo distância de váriosquilômetros. Aliás, a velocidade de transmissão nas

fibras ópticas vem evoluindo bem mais rápidoque os processadores, ou outros

componentes, por isso é difícil encontrar material atualizadosobre as tecnologias mais

recentes.

3.3 Equipamentos e materiais

Conector RJ-45

Os cabos de rede mais usados

atualmente são os do tipo “par trançado” (UTP =

unshieldedtwistedpair). Os conectores usados

nesses cabos são chamados RJ-45.

O cabo usa conectores RJ-45 tipo

“macho”, também chamado de PLUG RJ-45.

Nas placas de rede encontramos um conector

RJ-45 tipo “fêmea”, também chamados de JACK

RJ-45.

Alicate crimpador RJ-45

Para montar os cabos de rede UTP

você precisará de um alicate crimpador para

conectores RJ-45. Cuidado, pois existem alicates

crimpadores para conectores RJ-11, que são

usados em telefones. Confirme se o alicate é

realmente para conectores RJ-45. Este alicate

também serve para cortar e desencapar o cabo.

A função do alicate é fornecer pressão suficiente para que os pinos do conector

RJ-45, que internamente possuem a forma de lâminas, esmaguem os fios do cabo,

alcançando o fio de cobre e criando o contato. Você deve retirar apenas a capa externa do

cabo e não descascar individualmente os fios, pois isto ao invés de ajudar, serviria apenas

para causar mau contato, deixado o encaixe com os pinos do conector “frouxo”.

Testador de cabos

Mesmo quando temos experiência na

confecção de cabos, às vezes montamos cabos que não

funcionam. Podemos por engano trocar aposição de fios

ou deixaralguns dos fios mal conectados.

Um dos fios do cabo pode partir quando o

desencapamos. Por isso é necessário usar um testador de

cabos, como o mostrado ao lado. Estetestador é composto

de dois aparelhos. Conectamos um em cada extremidade

do cabo. Umdeles irá gerar uma sequência de sinais que deverá se propagar pelo cabo e

acender quatro LEDs, em sequência.

3.4 Climpagem

A montagem do cabo par trançado é relativamente simples. Além do cabo, você

precisará de um conector RJ-45 de pressão para cada extremidade do cabo e de um alicate

de pressão para conectores RJ-45 também chamado de Alicate crimpador. Tome cuidado,

pois existe um modelo que é usado para conectores RJ-11, que têm 4 contatos e são

usados para conexões telefônicas.

Assim como ocorre com o cabo coaxial, fica muito difícil passar o cabo por

conduítes e por estruturas usadas para ocultar o cabo depois que os plugues RJ-45 estão

instalados. Por isso, passe o cabo primeiro antes de instalar os plugues. Corte o cabo no

comprimento desejado. Lembre de deixar uma folga de alguns centímetros, já que o micro

poderá posteriormente precisar mudar de lugar além disso você poderá errar na hora de

instalar o plugue RJ-45, fazendo com que você precise cortar alguns poucos centímetros do

cabo para instalar novamente outro plugue.

Para quem vai utilizar apenas alguns poucos cabos, vale a pena comprá-los

prontos. Para quem vai precisar de muitos cabos, ou para quem vai trabalhar com instalação

e manutenção de redes, vale a pena ter os recursos necessários para construir cabos.

Devem ser comprados os conectores RJ-45, algumas um rolo de cabo, um alicate para

fixação do conector e um testador de cabos. Não vale a pena economizar comprando

conectores e cabos baratos, comprometendo a confiabilidade.

O alicate possui duas lâminas e uma fenda para o conector. A lâmina indicada

com (1) é usada para cortar o fio. A lâmina (2) serve para desencapar a extremidade do

cabo, deixando os quatro pares expostos. A fenda central serve para prender o cabo no

conector.

(1): Lâmina para corte do fio

(2): Lâmina para desencapar o fio

(3): Fenda para crimpar o conector

Corte a ponta do cabo com a parte (2) do alicate do tamanho que você vai

precisar, desencape (A lâmina deve cortar superficialmente a capa plástica, porém sem

atingir os fios) utilizando a parte (1) do alicate aproximadamente 2 cm do cabo. Pois o que

protege os cabos contra as interferências externas são justamente as tranças. À parte

destrançada que entra no conector é o ponto fraco do cabo, onde ele é mais vulnerável a

todo tipo de interferência Remova somente a proteção externa do cabo, não desencape os

fios.

Identifique os fios do cabo com as seguintes cores:

ü Branco com verde

ü Verde

ü Branco com laranja

ü Laranja

ü Branco com azul

ü Azul

ü Branco com marrom

ü Marrom

Desenrole os fios que ficaram para fora do cabo, ou seja, deixe-os “retos” e não

trançados na ordem acima citada, como mostra a figura abaixo:

Corte os fios com a parte (1) do alicate em aproximadamente 1,5cm do invólucro

do cabo.Observe que no conector RJ-45 que para cada pino existe um pequeno “tubo” onde

o fio deve ser inserido. Insira cada fio em seu “tubo”, até que atinja o final do conector.

Lembrando que não é necessário desencapar o fio, pois isto ao invés de ajudar, serviria

apenas para causar mau contato, deixado o encaixe com os pinos do conector “folgado”.

Ao terminar de inserir os fios no conector RJ-45, basta inserir o conector na parte

(3) do alicate e pressioná-lo. A função do alicate neste momento é fornecer pressão

suficiente para que os pinos do conector RJ-45, que internamente possuem a forma de

lâminas, esmaguem os fios do cabo, alcançando o fio de cobre e criando o contato, ao

mesmo tempo, uma parte do conector irá prender com força a parte do cabo que está com a

capa plástica externa. O cabo ficará definitivamente fixo no conector.

Após pressionar o alicate, remova o conector do alicate e verifique se o cabo

ficou bom, par isso puxe o cabo para ver se não há nenhum fio que ficou solto ou folgado.

Uma dica que ajuda bastante e a utilização das borrachas protetoras dos

conectores RJ-45, pois o uso desses traz vários benefícios com facilita a identificação do

cabo com o uso de cores diferentes, mantém o conector mais limpo, aumenta a durabilidade

do conector nas operações de encaixe e desencaixe, dá ao cabo um acabamento

profissional.

Montar um cabo de rede com esses protetores é fácil. Cada protetor deve ser

instalado no cabo antes do respectivo conector RJ-45. Depois que o conector é instalado,

ajuste o protetor ao conector.

Cabo crossover

O cabo crossover serve paraligar dois

computadores diretamente, sem hub ou switch.

Também pode ser necessário em algumas aplicações,

por exemplo, para ligar uma placa de rede a um

modem de banda larga ou a um “access point” de uma

rede sem fio (wireless). Nomomento

oportunomostraremos a aplicação destecabo. Agora

queremos quevocê aprenda a suaconstrução.

Portanto para construir um cabo crossover, instale os dois conectores de

acordocom as indicações das figuras abaixo. Uma das extremidades terá as

conexõesnormais (568A) e a outra terá as conexões invertidas (568B).